光合作用的原理-2025年高考生物一轮复习练习（新人教新高考）

第9讲光合作用的原理

课标内容（1）说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化

碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。（2）实验：

提取和分离叶绿体色素。

考点一捕获光能的色素和结构

「基础’精细梳理夯实必备知识

1.色素的提里与分离实验可看作两个实验哦！

（1）实验原理

也可用的乙罅力。入逡量无卷版破辆来机带

溟迹理）一有机溶齐U（如麴％矍、能溶解色素

万金商芯色素在层析液中溶解度不同,在滤

纸条上扩散的速度不同

（2）实验装置及操作

二

滤

碳

氧

干燥的液伊棉塞

酸

细

定性注一

无,笔滤纸条

化

线

水滤纸I

或

钙-试管

硅

乙

铅笔线层时滤液细线

醇

剪两角走析

取

提

制备滤纸条、液q层析液

素C

色画滤液细线

铁架台

色素的提取色素的分离

-[WJ称取绿叶，剪碎

/二氧化硅:增大摩擦，使研磨更加充分

-®碳酸钙:防止色素被破坏

阴步'无水乙醇:溶解色素

网骤

阿迅速、充分的研磨

用是层星羽布强名用滤执

陋收集滤液，及时用棉塞将试管口塞严

制备滤纸条，一端剪去两角，使扩散

均匀，防止出现弧形色素带

增加色表附漆受卜

画滤液细线时要细、直、匀(风干后篁:

复二迺防上色考溶解在信竹液中

色素分离，滤器插入层析液中，层

析液丕熊触及滤液细线

(3)实验结果及分析

(滤纸条上

呈现四条斗胡萝卜素：橙黄色

二一阡簧素丁黄色色重用最

.颜色、宽

二一一叶绿素蓬绿色-->t,4-4

度不同的含一叶绿素：黄绿色最多

〔色素带b

-①色素带的条数与色素种类有关,四条色

素带说明有四种色素

-②色素带的宽窄与色素含量有关,色素带

越宽说明此种色素含量越多

-③色素带扩散速度与溶解度有关,扩散速

度越快说明溶解度越高

2.叶绿体中色素的吸收光谱分析

吸收光能的百分比/%

100

0400450500550600650700波长/nm

由图可以看出:

可见光的波长范围大约是400~760nm

吸收、

范电人一般叶绿体中的色素只吸收可见光，对

红外光和紫外光不吸收

色素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光

功能类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

名师解读

①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。

②植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。

③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。

3.叶绿体的结构适于进行光合作用

(1)叶绿体的结构模式图

此处可进其上可进类囊体

行暗反应行光反应

(2)叶绿体的功能

逗)①外膜、②内膜

③叶绿体基质:含有与暗反应

有关的酶

［内部K

、④基粒:由娄塾主堆叠而成，分

布有色素和与光反应有关的酶

进行光合作用的场所

证据

国恩格需氧细菌只分布于吐绿位被光

电尔曼束照射的部位

【考点速览•诊断】

(1)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021•河

北卷,3C)(V)

(2)探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液。(2020•山东卷，

3D)(V)

(3)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019・江苏卷,

17A)(X)

提示防止叶绿素被破坏。

(4)红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a。(2019•海南卷，9B)(X)

提示胡萝卜素不能吸收红光。

⑸叶片在640~660nm波长光下释放。2是由叶绿素参与光合作用引起的。

(2017•全国卷ni,3D)(V)

r■疑难”精准突破强化关键能力

【情境推理・探究】

必修1P100“思考•讨论”拓展

1.下图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图，请分析：

恩格尔曼的实验示意图

400450500550600650700

波长/nm

恩格尔曼第二个实验的示意图

(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上的巧妙之处是

提示选择水绵和需氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用需氧细

菌可以确定释放氧气多的部位

⑵恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是

提示排除氧气和极细光束外的其他光的干扰

（3）在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？

提示这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的

照射下，叶绿体会释放氧气，适于需氧细菌在此区域分布

2.研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请

利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证

这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。

实验思路:_________________________________________________________________

O

预期结果：_________________________________________________________________

O

提示将部分韭菜幼苗置于光照条件下培养（甲组），部分置于黑暗条件下培养（乙

组）。一段时间后，提取并用纸层析法分离两组韭菜中的色素，比较滤纸条上的

色素带

甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素

带基本一致；甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带，乙组滤纸条上没有蓝绿

色和黄绿色的色素带

【重点难点・透析】

1.塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择

为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是

因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收（对黄绿色吸收较少），而

阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，则宜选择植物吸收利用效率最高的“红

光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，

从节省能源（节电、节省成本）的角度讲，用红灯泡、蓝紫灯泡效率最高。

2.绿叶中色素的提取与分离实验异常现象分析

不充分

，研磨

化硅

二氧

未加

素（叶

液色

叶，滤

的绿

数天

放置

/使用

）太少

绿素

的y

色收集

素

提取液

乙醇,

的无水

入大量

一次加

?[

提?液

入少量

分次加

做法:

（正确

太低

浓度

浅卜

取素过

）

色素

提取

乙醇

无水

分子

，色素

过少

加入

钙或

碳酸

未加

坏

被破

滤纸条

处理

干燥

,没经

色钟

重叠

的

、直

细、齐

达到

没有

细线

滤液

不一致

素扩散

，使色

要求

细线

滤液

记画

条忘

滤纸

见/

看不

,

间较长

液且时

触层析

细线接

〈滤液

色素带

液中

到层析

部溶解

色素全

素养

学科

提升

深研

.精廿

典例

能力

学探究

考查科

验，

离实

与分

提取

素的

合色

1结

考向

是

确的

，正

的说法

离实验

取和分

色素提

列有关

研）下

学调

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北育

23•东

1.（20

）

（

分离

素进行

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